TD Oxidação dos aminoácidos (GABARITADO)

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ-CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
DISCIPLINA: Bioquímica Fundamental
Estudo dirigido: Oxidação dos aminoácidos e produção de uréia 
01. Responda:
a. Em que circunstâncias metabólicas os aminoácidos sofrem degradação oxidativa?
RESPOSTA: 
1) Em dietas hiperprotéicas; 
2) Em dietas desbalanceadas; 
3) Em períodos de jejum;
4) Durante a degradação normal de proteínas corporais.
b. Qual o destino da amônia formada pela deaminação oxidativa dos aminoácidos?
RESPOSTA: A amônia pode ser excretada na forma de ureia ou convertida em aminoácidos não essenciais.
02. Assinale V(verdadeira) ou F(falsa) nas afirmativas abaixo:
a.( V ) O primeiro passo na degradação de vários aminoácidos é a transferência de grupos amino de vários aminoácidos ao (-cetoglutarato para formar o L-glutamato. 
b.( V ) A remoção dos grupos amino é promovida pelas enzimas chamadas transaminases ou aminotransferases.
c.( F ) Nas reações de transaminação ocorre uma desaminação, ou seja, uma perda de grupos amino. 
d.( F ) Existem diversos aceptores de grupamentos amino, específico para cada tipo de aminoácido. 
e.( V ) Os grupamentos amino provenientes de muitos aminoácidos diferentes são através, das reações de transaminação, convertidos em um único produto, o L-glutamato.
f.( V ) Na biossíntese dos aminoácidos é utilizado o L-glutamato como doador de grupos amino.
g.( V ) O glutamato sofre deaminação oxidativa pela ação da glutamato desidrogenase, que requer NAD ou NADP como aceptor dos equivalentes redutores.
h.( V ) O grupo prostético encontrado em todas as transaminases é o piridoxal-fosfato, um derivado da piridoxina ou vit.B6.
i.( V ) Na recuperação da amônia e sua utilização na síntese dos aminoácidos,a glutamato desidrogenase reduz a amônia e o alfa-cetoglutarato formando glutamato na presença de NADH.
j.( V ) Os aminoácidos fenilalanina e tirosina são tanto cetogênicos quanto glicogênicos.
k.( F ) A desaminação oxidativa do glutamato pela glutamato desidrogenase ocorre apenas no fígado. 
03. Qual das seguintes afirmações sobre a glutamina está INCORRETA?
A glutamina é responsável pelo transporte e armazenamento da amônia em uma forma não tóxica.
O único destino da glutamina é a hidrólise a glutamato e amônia. 
O ATP é necessário para a reação de síntese da glutamina a partir de glutamato e amônia.
Os rins podem hidrolisar a glutamina em glutamato e amônia.
A glutamina é encontrada nas proteínas teciduais.
04. Qual das seguintes afirmações sobre o ciclo da uréia está CORRETA?
Os dois átomos de nitrogênio que são incorporados na uréia entram no ciclo como amônia e alanina. 
A uréia é produzida diretamente por hidrólise de ornitina. 
O ATP é requerido para a reação na qual o argininossuccinato é clivado para formar arginina. 
A uréia urinária é aumentada por uma dieta rica em proteína.
O ciclo da uréia ocorre exclusivamente no citosol. 
05. Qual das seguintes afirmações sobre a síntese de carbamoil fosfato pela carbamoil fosfato sintetase I está INCORRETA?
A enzima catalisa a reação limitante da velocidade no ciclo da uréia.
A reação é ativada alostericamente por N-acetilglutamato.
A reação requer dois fosfatos de alta energia para cada molécula de carbamoil fosfato sintetizada.
A enzima incorpora o CO2 no carbamoil fosfato.
A reação é reversível. 
06. Qual das seguintes afirmações está CORRETA?
Em seres humanos, a principal via do metabolismo do nitrogênio dos aminoácidos para a uréia é catalisada pelas ações combinadas de transaminases (aminotransferases) e glutamato desidrogenase. 
A amônia é o composto nitrogenado quantitativamente mais importante na urina. 
O metabolismo das proteínas leva hidrólise e ressíntese de aproximadamente 56g de proteína corporal por dia. 
Os aminoácidos em excesso em relação às necessidades biossintéticas são armazenados como proteínas. 
Uma reação de aminotransferase utilizando alanina e alfa-cetoglutarato como substratos origina glutamato e oxalacetato como produtos. 
07. Relacione as equações com suas respectivas enzimas:
	( E ) Glutamina + H2O ( Glutamato + NH4
	( B ) NH4 + alfa-cetoglutarato + NADPH + H+ ( Glutamato + NADP+ + H2O
	( C ) ATP + NH4 + Glutamato ( ADP + Pi + Glutamina + H+
	( A ) L-Aspartato + alfa-cetoglutarato ( Oxaloacetato + L-glutamato
	( B ) L-Glutamato + NAD+ + H2O ( (-cetoglutarato + NADH + H+ + NH4 
	( D ) Glutamato + Piruvato ( ( -cetoglutarato + alanina
	
A. Aspartato-transaminase 		C. Glutamina-sintetase	 E. Glutaminase
	B. Glutamato-desidrogenase 		D. Alanina-transaminase
08. a. Citar os produtos formados durante a degradação dos esqueletos carbonados dos aminoácidos.
RESPOSTA: Piruvato e acetil-CoA.
 b. Defina : aminoácidos cetogênicos e aminoácidos glicogênicos.
RESPOSTA: 
Aminoácidos cetogênicos são aqueles que participam da produção de corpos cetônicos.
Aminoácidos glicogênicos são aqueles podem passar pela gliconeogênese.
09. Em princípio, íons amônio produzidos no tecido muscular podem ser convertidos de preferência em glutamina do que em alanina. Por que o uso da alanina representa uma “solução biológica” melhor para o transporte da amônia?
RESPOSTA: A alanina representa uma "solução biológica" melhor pelo fato dela transportar tanto a amônia como também o esqueleto carbônico do piruvato. A amônia é excretada e o piruvato é empregado na produção de glicose que pode retornar ao músculo.
10. Esquematizar e comentar as finalidades do “ciclo glicose-alanina”.
11. A forma de transporte da amônia produzida nos tecidos periféricos para ser destoxicada no fígado é:
a. Ácido glutâmico	b. Glutamina 	c. Alanina	 d. Leucina	e. Íon amônio		
	
12. Aspartato transaminase tem a maior atividade entre todas as transaminases hepáticas. Por quê?
RESPOSTA: Porque é o aspartato que transfere o segundo grupo amino no ciclo da uréia. Além disso, a conversão de aspartato em oxalacetato também pode ser feita quando o oxalacetato está em falta.
13. Qual o efeito de uma deficiência de vitamina B6 sobre a degradação dos aminoácidos? A degradação de todos os 20 aminoácidos será afetada?
RESPOSTA: Sim. A degradação de todos os aminoácidos seria afetada.
14. Assinale a afirmativa CORRETA.
Os aminoácidos glicogênicos dão origem ao acetil-CoA, que é um intermediário do ciclo de Krebs, que por sua vez é convertido em glicose.
 Os aminoácidos cetogênicos, dão origem ao ácido pirúvico, que por sua vez, é convertido em corpos cetônicos.
Os aminoácidos fenilalanina e tirosina são considerados glicogênicos e cetogênicos porque parte de seus átomos de carbono são convertidos em fumarato e o restante em acetoacetato.
Os aminoácidos glicogênicos dão origem ao ácido acético, que por sua vez, é convertido em glicose.
Os aminoácidos fenilalanina são considerados somente cetogênicos, porque todos os seus átomos de carbono são convertidos em fumarato.
15. A formação do carbamoil-fosfato se dá de um único mol de amônia/mol de carbamoil produzido. No entanto, a uréia dispõe de dois núcleos nitrogenados. A outra porção nitrogenada é cedida, no ciclo, por:
ornitina		c. aspartato		e. glutamato 
citrulina 		d. arginina		f. glutamina
16. Do ponto de vista energético, o ciclo da uréia é uma via tipicamente:
degradativa		c. exergônica
endergônica 	d. em equilíbrio
17. Embora em um ciclo não se possa estabelecer início e fim do processo, mesmo assim é possível caracterizar várias etapas. No ciclo da uréia, sua produção está na etapa:
ornitina ( citrulina
citrulina ( arginosuccinato
arginosuccinato ( arginina
arginina ( ornitina
carbamoil-fosfato ( citrulina
18. A condensação de citrulina com ácido aspártico no ciclo da uréia, para a formação do argininossuccinato é um processo endergônico e libera AMP. Logo, um importante fator da reação é:
Acetil-CoA		b. ácido pirúvico 	c. ADP	 	d. ATP	 	e. ácidooxalacético
		
19. Fenilalanina é considerado um aminoácido essencial. Responda:
Tirosina é, na presença de fenilalanina, um aminoácido essencial? Por quê?
RESPOSTA: Não. Porque a fenilalanina pode ser convertida em tirosina através da enzima fenilalanina hidroxilase. 
Em pacientes com fenilcetonúria, a tirosina pode ser considerada um aminoácido essencial?
RESPOSTA: Sim. Porque pacientes com esse defeito genético apresentam problemas na função da enzima fenilalanina hidroxilase. Por não conseguirem converter fenilalanina em tirosina, eles precisam obter a tirosina pela dieta.
20. Indivíduos que passam por um período prolongado de jejum para perder peso sofrem de cetose. Por quê? Cetose nesses indivíduos é minimizado pelo consumo regular de uma mistura contendo eletrólitos, vitaminas e alguns aminoácidos. Como o consumo desses aminoácidos pode reverter a cetose? Quais dos seguintes aminoácidos poderiam ser incluídos: alanina, treonina, asparagina?
RESPOSTA: Por estarem submetidos a um jejum, ocorre uma intensa degradação de ácidos graxos e de aminoácidos. O excesso de ácidos graxos é convertido em acetil-CoA que, quando em excesso, é convertido em corpos cetônicos. Os aminoácidos glicogênicos sofrem o processo de gliconeogênese, enquanto os cetogênicos dão origem aos corpos cetônicos e acetil-CoA. O excesso de corpos cetônicos pode levar a uma cetose. Uma das opções para reverter esse quadro seria a ingestão de eletrólitos, vitaminas e aminoácidos glicogênicos (pois esses aminoácidos darão origem a glicose. Além disso, as enzimas, que realizarão esse processo, necessitam dos eletrólitos e das vitaminas). Os três aminoácidos podem ser incluídos, uma vez que os três são glicogênicos.
21. Metionina é um aminoácido essencial, e cisteína não é. Se na dieta há deficiência em metionina, como o organismo obtém cisteína? 
RESPOSTA: O fígado dos adultos pode produzir cisteína a partir de metionina. Na ausência de metionina a cisteína torna-se um aminoácido essencial, devendo ser obtido através das proteínas alimentares.
22. Todas as frases abaixo sobre a degradação dos aminoácidos são verdadeiras, EXCETO:
a. Arginina, prolina, histidina e glutamina levam todas à produção de alfa-cetoglutarato via glutamato.
b.A fenilalanina leva à produção de fumarato e acetoacetil CoA via tirosina e ácido homogentísico.
c. Valina, isoleucina e metionina levam todas à produção de succinil CoA, via propionil CoA e metilmalonil coA.
d. Os carbonos da glutamina entram no ciclo de Krebs como oxalacetato.
e. Asparagina e ácido aspártico levam à produção de oxalacetato.
23. Qual das seguintes afirmações está correta?
a. Um aumento na gliconeogênese a partir dos aminoácidos resulta em uma diminuição na formação de uréia.
b. A ornitina e citrulina são encontradas nas proteínas teciduais.
c. Todos os aminoácidos essenciais são glicogênicos.
d. Em presença de fontes dietéticas adequadas de tirosina, a fenilalanina não é um aminoácidos essencial.
e. A cisteína é um aminoácido essencial em indivíduos consumindo uma dieta destituída de metionina.
24. A S-adenosilmetionina, é formada a partir:
metionina, adenosina e serina
serina, PPi e AMP
cisteína, homocisteína e ATP
ATP e metionina
25. Explique por que os sintomas de uma deficiência parcial em uma enzima do ciclo da uréia podem ser atenuados por uma dieta com baixo teor de proteínas.
RESPOSTA: Uma dieta com baixos teores de proteínas vai evitar a proteólise que normalmente ocorre em dietas hiperprotéicas. Evitando essa proteólise, diminuirá a utilização do ciclo da ureia. 
26. Explique por que uma alta concentração de amônia diminui a taxa do ciclo do ácido cítrico.
RESPOSTA: Na reação da glutamato desidrogenase temos: glu + NAD ( NH4 + α-cetoglutarato. Quando temos muita amônia a reação será deslocada para a esquerda, ou seja, teremos a aminação do α-cetoglutarato para dar glutamato. Assim o intermediário do ciclo de Krebs será retirado, podendo diminuir a velocidade do ciclo.
27. Um dos sintomas do Kwashiorkor, doença causada por deficiência protéica na dieta de crianças, é a despigmentação da pele e dos cabelos. Explique a base bioquímica desse sintoma.
RESPOSTA: O pigmento que dá coloração à pele e aos cabelos é a melanina, que é sintetizada a partir de tirosina. Quando a disponibilidade de tirosina é baixa, como quando não há proteína na dieta, a melanina não pode ser sintetizada em quantidades normais, e a pele os cabelos tornam-se despigmentados.
RESUMO
As proteínas intracelulares são degradadas por proteínas lisossomais ou, após serem ubiquitinizadas, pela ação de proteossomos.
A degradação de um aminoácido quase sempre se inicia com a remoção de seu grupo amino em uma reação de transaminação facilitada por PLP.
No ciclo da uréia, um átomo de nitrogênio da amônia (um produto da desaminação oxidativa de gllutamato) e um átomo de nitrogênio do aspartato combinam-se com HCO3- para formar uréia para excreção. O passo limitante da velocidade desse processo é catalisado pela carbamoil-fosfato-sintetase.
Os 20 aminoácidos-padrão são degradados a compostos que dão origem à glucose, a corpos cetônicos ou a ácidos graxos: piruvato, (-cetoglutarato, succinil-CoA, fumarato, oxalacetato, acetil-CoA ou acetoacetato.
Os aminoácidos simples são sintetizados em rotas simples a partir de piruvato, de oxalacetato, de (-cetoglutarato e de 3-fosfoglicerato. As rotas para a síntese de aminoácidos essenciais são mais complicadas e variam entre os organismos.
Os aminoácidos são os precursores de várias biomoléculas. O heme é sintetizado a partir de glicina e de acetato. Vários hormônios e neutrotransmissores são sintetizados pela descarboxilação e hidroxilação de histidina, de glutamato, de triptofano e de tirosina. A oxidação de arginina envolvendo cinco elétrons produz o radical bioativo estável óxido nítrico.
A fixação de nitrogênio em bactérias, que necessita de oito elétrons é de pelo menos 16 ATPs, é catalisada pela nitrogenase, uma proteína de múltiplas subunidades com centros redox contendo Fe, S e Mo.